EP0203536A1 - Measuring head for the inductive measurement of the thickness of an insulating layer on an electrical conductor - Google Patents

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EP0203536A1
EP0203536A1 EP86106985A EP86106985A EP0203536A1 EP 0203536 A1 EP0203536 A1 EP 0203536A1 EP 86106985 A EP86106985 A EP 86106985A EP 86106985 A EP86106985 A EP 86106985A EP 0203536 A1 EP0203536 A1 EP 0203536A1
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Zellweger Uster AG
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G01B7/105—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating

Definitions

  • FIG. 2 shows schematically the magnetic field between two point poles N and S with the field lines F running from the north pole N to the south pole S. If you place a plane E running perpendicular to the connection axis between the poles N and S through this magnetic field, then the geometric ones lie Locations of the same field strength each on a circle and the individual circles are concentric.
  • the corresponding circles K are shown in broken lines in FIG. 2b, which shows a view in the direction of the arrow P in FIG. 2a.

Abstract

Der Messkopf (6) weist eine Spule (4) und einen Auflageteil (7) auf. Konstruktion und Anordnung der Spule (4) sind so gewählt, dass im Bereich der Stirnfläche (11, 11') des Auflageteils (7) die geometrischen Orte der Positionen eines Leiters, welche eine gleiche Veränderung der Induktivität der Spule (4) bewirken, jeweils auf konzentrischen Kreisen liegen. Die Stirnfläche (11, 11') des Auflageteils (7) weist eine an diese konzentrischen Kreise angepasste Kontur auf. Dadurch wird die Messung der Dicke einer isolierenden Schicht, beispielsweise eines Kabelmantels, richtungsunabhängig und die Relativlage zwischen Messkopf und Messgut ist ohne Einfluss auf das Messergebnis. Es ist keine genaue Führung des Kabels mehr erforderlich.The measuring head (6) has a coil (4) and a support part (7). The construction and arrangement of the coil (4) are selected such that in the area of the end face (11, 11 ') of the support part (7) the geometric locations of the positions of a conductor, which bring about an equal change in the inductance of the coil (4) lie on concentric circles. The end face (11, 11 ') of the support part (7) has a contour adapted to these concentric circles. As a result, the measurement of the thickness of an insulating layer, for example a cable sheath, becomes independent of the direction and the relative position between the measuring head and the material to be measured has no influence on the measurement result. Precise routing of the cable is no longer required.

Description

Die Erfindung betrifft einen Messkopf zur induktiven Messung der Dicke einer isolierenden Schicht auf einem elektrischen Leiter, mit einer Spule und mit einem Auflageteil zur Auflage auf den zu vermessenden Leiter mit der isolierenden Schicht.The invention relates to a measuring head for inductive measurement of the thickness of an insulating layer on an electrical conductor, with a coil and with a support part for resting on the conductor to be measured with the insulating layer.

Bei einem aus der DE-AS 16 73 888 bekannten Messkopf dieser Art zur Messung der Isolationsdicke von Kabeln ist die Auflagefläche mit einer Nut zur Aufnahme des zu vermessenden Kabels versehen; andere heute verwendete Messköpfe besitzen eine plane Auflagefläche. Abgesehen davon, dass ein Messkopf mit einer Aufnahmenut für ein Kabel nur für einen bestimmten Durchmesserbereich eingesetzt werden kann, so dass bei Durchmessern ausserhalb dieses Bereichs zumindest der die Auflagefläche enthaltende Teil des Messkopfs ausgewechselt werden muss, weisen sowohl die Messköpfe mit der Aufnahmenut als auch diejenigen mit der planen Auflagefläche einen gravierenden Nachteil auf. Dieser besteht darin, dass dann, wenn der Leiter keine geometrisch einfache Form wie Fläche oder Zylinder aufweist, nicht tolerierbare Messfehler auftreten.In a measuring head of this type known from DE-AS 16 73 888 for measuring the insulation thickness of cables, the support surface is provided with a groove for receiving the cable to be measured; other measuring heads used today have a flat contact surface. Apart from the fact that a measuring head with a receiving groove for a cable can only be used for a certain diameter range, so that for diameters outside this range at least the part of the measuring head containing the contact surface must be replaced, both the measuring heads with the receiving groove and those have with the flat contact surface a serious disadvantage. This consists in the fact that if the conductor does not have a geometrically simple shape such as a surface or a cylinder, unacceptable measurement errors occur.

Kabelmäntel sind immer mehr oder weniger unregelmässig aufgebaut, was sich in einer gewissen Unrundheit ausdrückt. Dies führt dazu, dass der Messkopf auch bei exaktester Führung und Positionierung des Kabels an Stellen zur Auflage kommt, welche neben der eigentlichen Messstelle liegen. Bei der Messung wird dann eine von der wirklichen Wandstärke abweichende Wandstärke gemessen und dadurch ein falsches Ergebnis erzielt.Cable sheaths are always more or less irregular, which is expressed in a certain out-of-roundness. As a result, the measuring head is supported even at the most exact routing and positioning of the cable at points that lie next to the actual measuring point. During the measurement, a wall thickness that deviates from the actual wall thickness is then measured and an incorrect result is thereby achieved.

Es wurden auch schon Versuche mit beweglichen, sich der Kabeloberfläche anpassenden Messköpfen unternommen. Diese haben sich jedoch als stark störungsanfällig erwiesen und konnten sich daher in der Praxis nicht durchsetzen.Attempts have also been made with movable measuring heads that adapt to the cable surface. However, these have proven to be very susceptible to malfunction and could therefore not prevail in practice.

Durch die Erfindung soll ein Messkopf angegeben werden, bei welchem unregelmässig aufgebaute Kabelmäntel die Messung nicht verfälschen können und durch nicht optimale Auflage des Messkopfs verursachte Messfehler ausgeschlossen sind.The invention is intended to provide a measuring head in which irregularly constructed cable sheaths cannot falsify the measurement and measuring errors caused by the measuring head not being optimally supported are excluded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Konstruktion der Spule so ausgelegt und deren Anordnung so gewählt ist, dass im Bereich der Stirnfläche des Auflageteils die geometrischen Orte der Positionen eines Leiters, welche eine gleiche Veränderung der Spuleninduktivität oder der Spulengüte bewirken, jeweils auf konzentrischen Kreisen liegen, und dass die genannte Stirnfläche des Auflageteils eine an diese konzentrischen Kreise angepasste Kontur aufweist.This object is achieved according to the invention in that the construction of the coil is designed and its arrangement is selected such that the geometric locations of the positions of a conductor in the area of the end face of the support part, which bring about an equal change in the coil inductance or the coil quality, are each concentric Circles lie, and that said end face of the support part has a contour adapted to these concentric circles.

Die erfindungsgemässe Auslegung der Spule eröffnet die Möglichkeit der Anpassung der Kontur des Auflageteils an die geometrischen Orte gleicher Veränderung der Spuleninduktivität oder der Spulengüte. Wenn die Spule die Schwingspule eines LC-Oszillators bildet oder Teil einer Messbrücke ist, dann sind diese geometrischen Orte die Orte gleicher Verstimmung des Schwingkreises bzw. der Messbrücke. Dadurch wird die Messung der Dicke eines Kabelmantels richtungsunabhängig und es spielt somit keine Rolle mehr, welche Lage das Messgut relativ zum Messkopf aufweist. Der erfindungsgemässe Messkopf weist keine beweglichen Teile auf und ist daher wartungsfrei. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass infolge der Zulässigkeit von Achsabweichungen keine genaue Führung des Kabels mehr erforderlich ist, was die Konstruktion der gesamten Messeinrichtung zusätzlich vereinfacht.The design of the coil according to the invention opens up the possibility of adapting the contour of the support part to the geometric locations of the same change in the coil inductance or the coil quality. If the coil forms the voice coil of an LC oscillator or is part of a measuring bridge, then these geometric locations are the locations of the same detuning of the resonant circuit or the measuring bridge. This makes the measurement of the thickness of a cable sheath independent of direction and it no longer matters which position the material to be measured is relative to the measuring head. The measuring head according to the invention has no moving parts and is therefore maintenance-free. A Another important advantage is that, due to the permissibility of axis deviations, precise guidance of the cable is no longer required, which further simplifies the construction of the entire measuring device.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert; es zeigen:

  • Fig. 1 ein Blockschema der elektrischen Ausrüstung eines Messkopfs,
  • Fig. 2a, 2b; 3a, 3b; 4a, 4b Skizzen zur Funktionserläuterung, und
  • Fig. 5a, 5b zwei Schnittdarstellungen eines erfindungsgegemässen Messkopfes.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and the figures; show it:
  • 1 is a block diagram of the electrical equipment of a measuring head,
  • 2a, 2b; 3a, 3b; 4a, 4b sketches to explain the function, and
  • 5a, 5b two sectional representations of a measuring head according to the invention.

Gemäss Fig. 1 besteht die elektrische Ausrüstung eines Messkopfes im wesentlichen aus einem LC-Osszillator 1, welcher über eine Spannungsstabilisierungsstufe 2 mit einer Versorgungs-Wechselspannung beaufschlagt ist und über einen Verstärker 3 ein Messsignal M abgibt. Der LC-Oszillator stellt einen Schwingkreis mit einer Spule 4 und einem Kondensator 5 dar; die Spule 4 ist die Messspule für die induktive Dickenmessung. Anstelle des LC-Oszillators 1 kann für die induktive Dickenmessung auch eine Messbrücke verwendet werden (nicht dargestellt).1, the electrical equipment of a measuring head essentially consists of an LC oscillator 1, which is supplied with an AC supply voltage via a voltage stabilization stage 2 and outputs a measurement signal M via an amplifier 3. The LC oscillator represents an oscillating circuit with a coil 4 and a capacitor 5; coil 4 is the measuring coil for inductive thickness measurement. Instead of the LC oscillator 1, a measuring bridge can also be used for the inductive thickness measurement (not shown).

Wenn die Spule 4 von einem Wechselstrom durchflossen ist, dann erzeugt sie ein magnetisches Streufeld. Ein in dieses eintauchender elektrischer Leiter verändert die Spuleninduktivität und die Spulengüte und damit die Frequenz des Schwingkreises des LC-Oszillators bzw. den Abgleich der Messbrücke. Durch den in das Feld der Spule 4 eintauchenden Leiter wird also der Schwingkreis oder die Messbrücke verstimmt, wobei die Grösse dieser Verstimmung vom Abstand des Leiters abhängig ist. Wenn der Zusammenhang zwischen diesem Abstand und der Verstimmung bekannt ist, dann ist die durch das Messsignal M repräsentierte Verstimmung ein Mass für den Abstand des Leiters. Ist die Spule 4 in einen Messkopf eingebaut, welcher auf einem mit einer Isolation beschichteten Leiter aufliegt, dann entspricht der genannte Abstand der Dicke der Isolation, welche anhand der Grösse der Verstimmung bestimmt werden kann.When an alternating current flows through the coil 4, it generates a stray magnetic field. An electrical conductor immersed in this changes the coil inductance and the coil quality and thus the frequency of the resonant circuit of the LC oscillator or the adjustment of the measuring bridge. The oscillating circuit or the measuring bridge is thus detuned by the conductor immersed in the field of the coil 4, the size of this detuning depending on the distance of the conductor. If the connection between this distance and the detuning is known, then the detuning represented by the measurement signal M is a measure of the distance of the conductor. If the coil 4 is installed in a measuring head, which rests on a conductor coated with insulation, then the distance mentioned corresponds to the thickness of the insulation, which can be determined on the basis of the size of the detuning.

Fig. 2 zeigt schematisch das Magnetfeld zwischen zwei punktförmigen Polen N und S mit dem vom Nordpol N zum Südpol S verlaufenden Feldlinien F. Wenn man durch dieses Magnetfeld eine senkrecht zur Verbindungsachse zwischen den Polen N und S verlaufenden Ebenen E legt, dann liegen die geometrischen Orte gleicher Feldstärke jeweils auf einem Kreis und die einzelnen Kreise sind konzentrisch. Die entsprechenden Kreise K sind in Fig. 2b, welche eine Ansicht in Richtung des Pfeiles P von Fig. 2a zeigt, gestrichelt eingezeichnet. Die Kreise K sind gleichzeitig die geometrischen Orte der Positionen eines in das Magnetfeld eintauchenden Leiters, welche eine gleiche Grösse der Veränderung der Spuleninduktivität einer durch die Pole N und S repräsentierten Spule und damit auch der Verstimmung des diese Spule enthaltenden LC-Schwingkreises (Fig. 1) bewirken.Fig. 2 shows schematically the magnetic field between two point poles N and S with the field lines F running from the north pole N to the south pole S. If you place a plane E running perpendicular to the connection axis between the poles N and S through this magnetic field, then the geometric ones lie Locations of the same field strength each on a circle and the individual circles are concentric. The corresponding circles K are shown in broken lines in FIG. 2b, which shows a view in the direction of the arrow P in FIG. 2a. The circles K are at the same time the geometric locations of the positions of a conductor immersed in the magnetic field, which have the same magnitude as the change in the coil inductance of a coil represented by the poles N and S and thus also the detuning of the LC resonant circuit containing this coil (FIG. 1 ) cause.

In den Fig. 3a, 3b und 4a, 4b ist schematisch ein Messkopf 6 mit einer Spule 4 und einem zur Auflage auf das Messgut vorgesehenen Auflageteil 7 dargestellt. Das Messgut ist in Fig. 3a, 3b durch einen streifenförmigen mit einer Isolation I versehenen Leiter L und in Fig. 4a, 4b durch ein Kabel C mit einem isolierenden Mantel I gebildet.3a, 3b and 4a, 4b schematically shows a measuring head 6 with a coil 4 and a support part 7 provided for resting on the material to be measured. The material to be measured is formed in Fig. 3a, 3b by a strip-shaped conductor L provided with insulation I and in Fig. 4a, 4b by a cable C with an insulating jacket I.

Die Konstruktion der Spule 4 ist so ausgelegt, dass so wie in Fig. 2b in einer Ebene senkrecht zu der die Pole verbinden Achse die geometrischen Orte der Positionen eines Leiters, welche eine gleiche Veränderung der Spuleninduktivität bewirken, jeweils auf konzentrischen Kreisen K liegen. Diese Ebene ist in den Figuren die Zeichnungsebene. Der Auflageteil 7 weist eine an einen dieser konzentrischen Kreise K angepasste Kontur auf.The construction of the coil 4 is designed such that, as in FIG. 2b, in a plane perpendicular to the axis connecting the poles, the geometric locations of the positions of a conductor, which bring about an equal change in the coil inductance, each lie on concentric circles K. This level is the drawing level in the figures. The support part 7 has a contour adapted to one of these concentric circles K.

In Fig. 3a nehmen der Messkopf 6 und der Leiter L mit der Isolation I die ideale Messposition ein, d.h. der Messkopf 6 steht senkrecht auf dem Messgut. In Fig. 3b schliessen Messkopf 6 und Messgut einen spitzen Winkel ein, dennoch berührt der Leiter L mit einer Oberfläche so wie in Fig. 3a gerade den Kreis K'; es ergibt sich also in beiden Fällen die gleiche Verstimmung des LC-Schwingkreises (Fig. 1). Man sieht daraus, dass durch die beschriebene Konstruktion der Spule 4 und des Auflageteils 7 die Messung der Dicke der Isolation I richtungsunabhängig geworden ist, und dass die Relativlage von Messkopf und Messgut keinen Einfluss auf das Messergebnis hat.3a, the measuring head 6 and the conductor L with the insulation I take the ideal measuring position, i.e. the measuring head 6 stands vertically on the material to be measured. 3b, the measuring head 6 and the material to be measured form an acute angle, but the conductor L touches the circle K 'with a surface as in FIG. 3a; the same detuning of the LC resonant circuit results in both cases (FIG. 1). It can be seen from this that the measurement of the thickness of the insulation I has become independent of the direction as a result of the construction of the coil 4 and the support part 7 described, and that the relative position of the measuring head and the material to be measured has no influence on the measurement result.

Fig. 4a zeigt das Beispiel einer Messung eines stark unrunden Kabels C. Da der Messkopf 6 infolge seines abgerundeten Auflageteils 7 auf dem Mantel I nur entlang einer Berührungslinie, oder, wie die Fig. 5a und 5b zeigen, nur an einem Berührungspunkt aufliegt, wird auch hier der richtige Wert der Dicke D des Mantels I gemessen. Wenn man sich vorstellt, dass der Messkopf eine plane Auflagefläche hätte, dann würde eine wesentlich grössere Manteldicke D gemessen.4a shows the example of a measurement of a strongly non-round cable C. Since the measuring head 6, due to its rounded support part 7 on the jacket I, only rests along a contact line or, as FIGS. 5a and 5b show, only at a point of contact here too the correct value of the thickness D of the jacket I was measured. If one imagines that the measuring head has a flat contact surface, then a much larger jacket thickness D would be measured.

Fig. 4b zeigt die Messung eines zwar runden Kabels C, welches aber nicht in der Messkopfachse liegt. Wie man sieht, wird auch hier trotz der Achsabweichung der richtige Wert der Dicke D des Mantels I gemessen, im Unterschied zu einem konventionellen Messkopf, mit welchem eine Manteldicke D' gemessen würde.4b shows the measurement of a cable C, which is round, but which is not in the measuring head axis. As can be seen, the correct value of the thickness D of the jacket I is measured here in spite of the axis deviation, in contrast to a conventional measuring head with which a jacket thickness D 'would be measured.

Das in Fig. 2 dargestellte Magnetfeld geht von der Annahme zweier punktförmiger Magnetpole N und S aus. Selbtsverständlich gibt es in der Praxis keine derartigen punktförmigen Pole, aber das bedeutet für die vorliegende Erfindung keine Einschränkung. Denn einerseits muss die Bedingung, dass die geometrischen Orte gleicher Verstimmung auf konzentrischen Kreisen liegen, nicht über den vollen Kreisumfang von 360°, sondern beispielsweise nur für einen Kreisbogen von etwa 120° erfüllt sein und anderseits muss dies auch nur für einen beschränkten Abstandsbereich gelten. Mit diesen Einschränkungen lässt sich das gewünschte Feld mit einer Spule mit einem U- oder E-Kern erzeugen.The magnetic field shown in FIG. 2 is based on the assumption of two point-shaped magnetic poles N and S. Of course, there are no such point poles in practice, but this is not a limitation for the present invention. On the one hand, the condition that the geometric locations of the same detuning lie on concentric circles does not have to be fulfilled over the full circumference of 360 °, but for example only for an arc of about 120 °, and on the other hand, this only has to apply to a limited distance range. With these restrictions, the desired field can be generated with a coil with a U or E core.

Die Fig. 5a und 5b zeigen je einen Schnitt durch einen Messkopf 6; Fig. 5a mit der Schnittebene in der Achse eines zu vermessenden Kabels C und Fig. 5b mit der Schnittebene senkrecht zu dieser Achse.5a and 5b each show a section through a measuring head 6; Fig. 5a with the sectional plane in the axis of a cable C to be measured and Fig. 5b with the sectional plane perpendicular to this axis.

Der Messkopf 6 besteht darstellungsgemäss aus einem rohrförmigen Gehäuse 8 aus beispielsweise Aluminium, in dessen freie Stirnseite der Auflageteil 7 eingesetzt ist. In einer zentralen Vertiefung des Auflageteils 7 ist die Spule 4, darstellungsgemäss eine solche mit einem E-Kern, angeordnet. Oberhalb der Spule 4 ist eine die erforderliche Elektronik tragende Printplatte 9 mit dem Auflagteil 7 verschraubt. Von der Printplatte 9 führt ein Anschlusskabel 10 im Gehäuse 8 nach oben und oberhalb der Printplatte 9 ist der freie Zwischenraum im Gehäuse 8 mit einem geeigneten Kunstharz 13 ausgegossen.As shown, the measuring head 6 consists of a tubular housing 8 made of, for example, aluminum, in the free end of which the support part 7 is inserted. In a central recess of the support part 7, the coil 4, as shown in the illustration one with an E core, is arranged. Above the coil 4, a printed circuit board 9 carrying the required electronics is screwed to the support part 7. From the PCB 9 leads to Connection cable 10 in the housing 8 upwards and above the printed circuit board 9, the free space in the housing 8 is filled with a suitable synthetic resin 13.

Der Auflageteil 7 besteht aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise aus Polyoximethylen wie das von der Firma Dupont vertriebene Delrin und besitzt eine Kontur, welche an die konzentrischen Kreise K (Fig. 2b) gleicher Veränderung der Induktivität der Spule 4 angepasst ist und eine möglichst punktförmige Auflage auf den Mantel I des Kabels C ermöglicht. Darstellungsgemäss ist die Stirnfläche des Auflageteils 7 in Richtung der Feldlinie der Spule 4, das ist in Längsrichtung von deren E-Kern, in der Art einer Linse gewölbt und besteht aus zwei zueinander geneigten Seitenteile 11, 11', deren Uebergang leicht abgerundet ist. Die Neigung der Seitenteile 11, 11' ergbibt die Anpassung an die konzentrischen Kreise K (Fig. 2b).The support part 7 consists of a suitable plastic, for example of polyoxymethylene such as Delrin, which is sold by the Dupont company, and has a contour which is adapted to the concentric circles K (FIG. 2b) of the same change in the inductance of the coil 4 and a point-like support as possible on the jacket I of the cable C enables. According to the illustration, the end face of the support part 7 is curved in the direction of the field line of the coil 4, that is, in the longitudinal direction of its E core, in the manner of a lens and consists of two inclined side parts 11, 11 ', the transition of which is slightly rounded. The inclination of the side parts 11, 11 'results in the adaptation to the concentric circles K (FIG. 2b).

Selbstverständlich könnten die beiden Seitenteile 11, 11' noch stärker an die Form der konzentrischen Kreise K angepasst sein, d.h. der Auflageteil 7 könnte im Schnitt von Fig. 5b eine stärker kreisbogenförmige Kontur aufweisen. Wegen des Durchmessers des Messkopfs 7 ist jedoch die dargestellte Kontur vorzuziehen, welche ebenfalls alle angegebenen Vorteile aufweist und wegen des stark stumpfen Winkels von etwa 140° zwischen den beiden Seitenteilen 11, 11' wirkungsmässig einer kreisbogenförmigen Kontur entspricht.Of course, the two side parts 11, 11 'could be adapted even more closely to the shape of the concentric circles K, i.e. the support part 7 could have a more circular arc-shaped contour in the section of FIG. 5b. Because of the diameter of the measuring head 7, however, the contour shown is preferable, which also has all the advantages stated and because of the strong obtuse angle of approximately 140 ° between the two side parts 11, 11 'corresponds effectively to an arcuate contour.

Im Bereich der Spule 4 ist in die Stirnfläche des Auflageteils 7 ein Saphierplättchen 12 eingesetzt, um eventuelle Abnützungen der Stirnfläche durch das Messgut möglichst gering zu halten.In the area of the coil 4, a sapphire plate 12 is inserted into the end face of the support part 7 in order to minimize any wear on the end face by the material to be measured.

Der Messkopf 6 ist in eine entsprechende Halterung einer Messapparatur eingesetzt. Diese Apparatur kann als bekannt vorausgesezt werden und ist deswegen hier nicht näher dargestellt. Es wird in diesem Zusammenhang auf die Kabelexentrizitätsmess- und -prüfgeräte der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung verwiesen.The measuring head 6 is inserted into a corresponding holder of a measuring apparatus. This apparatus can be assumed to be known and is therefore not shown in detail here. In this connection, reference is made to the applicant's cable eccentricity measuring and testing devices of the present patent application.

Wenn auch in der vorliegenden Beschreibung die Spule 4 als Schwingspule eines LC-Oszillators dargestellt ist, so darf dies nicht einschränkend verstanden werden. Denn da sich bei Annäherung eines elektrischen Leiters an eine wechselstromdurchflossene Spule neben der Spuleninduktivität auch die Spulengüte verändert, kann die Dickenmessung selbstverständlich auch anhand der Messung der Spulengüte, beispielsweise mit einer Messbrücke, erfolgen.Although coil 4 is shown in the present description as a voice coil of an LC oscillator, this should not be understood as restrictive. Because, when an electrical conductor approaches an coil through which AC current flows, the coil quality also changes in addition to the coil inductance, the thickness measurement can of course also be carried out using the measurement of the coil quality, for example with a measuring bridge.

Claims (9)

1. Messkopf zur induktiven Messung der Dicke einer isolierenden Schicht auf einem elektrischen Leiter, mit einer Spule und mit einem Auflageteil zur Auflage auf den zu vermessenden Leiter mit der isolierenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktion der Spule (4) so ausgebildet und deren Anordnung so gewählt ist, dass im Bereich der Stirnfläche (11, 11') des Auflageteils (7) die geometrischen Orte der Positionen eines Leiters, welche eine gleiche Veränderung der Spuleninduktivität oder der Spulengüte bewirken, jeweils auf konzentrischen Kreisen (K) liegen, und dass die genannte Stirnfläche des Auflageteils eine an diese konzentrischen Kreise angepasste Kontur aufweist.1. Measuring head for inductive measurement of the thickness of an insulating layer on an electrical conductor, with a coil and with a support part for resting on the conductor to be measured with the insulating layer, characterized in that the construction of the coil (4) is designed and its The arrangement is selected so that in the area of the end face (11, 11 ') of the support part (7) the geometric locations of the positions of a conductor, which cause the same change in the coil inductance or the coil quality, are each on concentric circles (K), and that said end face of the support part has a contour adapted to these concentric circles. 2. Messkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (4) einen E- oder U-förmigen Kern aufweist, und dass die konzentrischen Kreise (K) in senkrecht zur Verbindungsachse der Pole (N, S) der Spule verlaufenden Ebenen (E) liegen.2. Measuring head according to claim 1, characterized in that the coil (4) has an E- or U-shaped core, and that the concentric circles (K) in planes extending perpendicular to the connecting axis of the poles (N, S) of the coil ( E) lie. 3. Messkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Auflageteils (7) die Form eines einem der konzentrischen Kreise (K) entsprechenden Kreisbogens aufweist.3. Measuring head according to claim 2, characterized in that the end face of the support part (7) has the shape of a circular arc corresponding to one of the concentric circles (K). 4. Messkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflageteil (7) in Richtung der Ebenen (E) der konzentrischen Kreisen (K) einen giebelartigen Querschnitt aufweist und dass seine Stirnfläche aus zwei zueinander geneigten Seitenteile (11, 11') besteht. ZAG 5 85 014. Measuring head according to claim 2, characterized in that the support part (7) in the direction of the planes (E) of the concentric circles (K) has a gable-like cross section and that its end face consists of two mutually inclined side parts (11, 11 '). ZAG 5 85 01 5. Messkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seitenteile (11, 111) einen stumpfen Winkel, vorzugsweise einen solchen von 120° bis 150° einschliessen.5. Measuring head according to claim 4, characterized in that the two side parts (11, 11 1 ) form an obtuse angle, preferably one of 120 ° to 150 °. 6. Messkopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Auflageteils (7) in der Richtung senkrecht zu den Ebenen (E) der konzentrischen Kreisen (K) und damit in Richtung der Feldlinien (F) der Spule (4) linsenartig gewölbt ist.6. Measuring head according to claim 4 or 5, characterized in that the end face of the support part (7) in the direction perpendicular to the planes (E) of the concentric circles (K) and thus in the direction of the field lines (F) of the coil (4) is arched like a lentil. 7. Messkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Stirnfläche des Auflageteils (7) im Bereich der vorgesehenen Auflage auf einen zu vermessenden Leiter (C) ein Saphierplättchen (12) eingesetzt ist.7. Measuring head according to claim 6, characterized in that a sapphire plate (12) is inserted in the end face of the support part (7) in the area of the intended support on a conductor (C) to be measured. 8. Messkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflageteil (7) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyoximethylen besteht und in ein rohrförmiges Gehäuse (8) eingesetzt ist.8. Measuring head according to claim 7, characterized in that the support part (7) consists of plastic, preferably of polyoxymethylene and is inserted into a tubular housing (8). 9. Messkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflageteil im Abstand von seiner Stirnfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme der Spule (4) aufweist.9. Measuring head according to claim 8, characterized in that the support part has a recess for receiving the coil (4) at a distance from its end face.
EP86106985A 1985-05-28 1986-05-22 Measuring head for the inductive measurement of the thickness of an insulating layer on an electrical conductor Expired EP0203536B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2235/85 1985-05-28
CH2235/85A CH667727A5 (en) 1985-05-28 1985-05-28 MEASURING HEAD FOR INDUCTIVE MEASUREMENT OF THE THICKNESS OF AN INSULATING LAYER ON AN ELECTRIC CONDUCTOR.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0203536A1 true EP0203536A1 (en) 1986-12-03
EP0203536B1 EP0203536B1 (en) 1989-08-02

Family

ID=4229021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86106985A Expired EP0203536B1 (en) 1985-05-28 1986-05-22 Measuring head for the inductive measurement of the thickness of an insulating layer on an electrical conductor

Country Status (6)

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